Syrabasjämnvikter (Per Jemth)✓ Flashcards
Förklara begreppen pH-värde, stark och svag syra, respektive stark och svag bas
pH värdet är värdet på hur stark eller svag i syra en lösning är. Alla levande organismer behöver hålla pH värdet inom vissa gränser, så kemin i cellen fungerar.
En stark syra ger bort nästan alla sina protoner medan en svag syra bara ger av vissa.
En stark bas kommer att ha en hög affinitet för H+, kommer alltså bättre ta emot protoner.
Definiera syrabasjämvikter inklusive den tillhörande syrakonstanten
Varje syra har en kondesponderande bas och varje bas har en koresponderande syra.
Om vi har en stark syra kommer den att ge ifrån sig alla sina protoner till ämnet det löses i (t.ex vatten) vilket gör att vi bildar en svag bas och en H+
I en vattenlösning finns jämnvikten H2O H+ + OH-
Svag syra: en viss del avger H+. Om en svag syra som ättiksyra (HAc) löses i vatten uppstår jämvikten:
HAc H+ + Ac-
Enligt massverkans lag
Ka = [H + ][Ac− ]/ [HAc]
Ka = syrakonstanten
(skriv mer)
Beskriv buffertformeln och betydelsen av pKa-värdet samt använd buffertformeln för beräkningar av syra/bassammansättning och pH-värde
fosfat inne i cellen: H2PO-4 H+ + HPO2-4 pKa=7,2
i blodet, bikarbonat buffertsystem: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO-3 pKa = 6,1
pH = pKa + lg[bas]/[syra]
Om man vet pKa för ett syra-baspar och förhållandet mellan basens och syrgas koncentrationer är kända, kan man beskriva pH:t. Likadant gäller om vi vet pH:t och pKa så kan vi räkna ut förhållandet mellan basens och syrans koncentrationer.
Förklara vad en buffert är och hur den fungerar, hur man bereder en buffert.
En buffert är någonting som motverkar kraftiga förändringar av pH (i kroppen t.ex) genom att antigen tillsätta syra eller bas för att jämna ut koncentrationerna. Vi behöver det för att behålla homeostas i kroppen.
En buffert kan enklast beredas genom att blanda syra med dess korresponderande bas.
(Om en viss mängd svag syra blandas med en viss mängd av den korresponderande basen, så ändras inte deras initiala koncentrationer märkbart vid jämvikt. (Villkor: förhållandet syra/bas minst 1/30 och högst 30, deras koncentrationer > 1 mM, samt pH mellan 3 och 11.) )
Beskriv kroppens viktigaste buffertsystem
viktigaste i kroppen är bikarbonat (HCO3-) och fosfat buffertsystem.
Inne i cellen är det: fosfat
Utanför cellen är det: bikarbonat
Sedan har vi även aminosyror/proteiner, NH3/NH4+ och andra metaboliter.
Extras:
Bikarbonat kan bildas i njuren från glutamin (ger två HCO3- och två NH4+) H+ frisätts vid olika reaktioner i cellerna. Några exempel:
Acetoacetat (ketonkropp) + H+ bildas vid svält och diabetes.
CO2 bildas genom citronsyracykeln och reagerar med vatten till HCO3- + H+.
Laktat + H+ bildas vid kraftig (anaerob) ansträngning.
Vad är en bas?
Protonreceptor
En bas accepterar/ tar emot protoner
Vad innebär en stark syra?
Ger ifrån sig nästan alla protoner. Löser man en stark syra i vatten kommer alla protoner lämnas över till vatten. Sätter vi HCL i vatten lämnas alla protoner över till vatten och vi får H3O+ + CL-
Vad händer när man löser ättiksyra i vatten?
Löser man ättiksyra i vatten kommer den överge en del av sina protoner till vatten och vi får en acetatjon. Eftersom ättiksyra är en svag syra, inte som HCL som är stark, så den lämnar inte över alla sina protoner som HCL gör.
Vad händer när en syra löses i vatten
den dissocieras till proton och bas, då den ger av sig sina protoner.
Varje syra har en kondesponderande bas och varje bas har en koresponderande syra.
Hur får vi kolsyra?
kolsyra får vi av att koldioxid löses i vatten
vad är CL- (kloridjon), en bas eller syra?
CL- är en väldigt svag bas
Vart i kroppen är pH:t ovanligt lågt bl.a?
I magsäcken
Vatten, syra eller bas?
Amfolyt = både syra och bas
H2O H+ + OH-
Vad är en amfolyt? samt ge exempel på en
T.ex vatten, både en syra och en bas som både kan ta upp protoner och ge ifrån sig.
Vad är koncentrationen av vatten i vatten?
56 molar
Vad är vattnets jonprodukt i ca 25C
Kw= 10^-14M^2
Vad händer när en syra löses i vatten
den dissocieras till proton och bas, då den ger av sig sina protoner.
Varje syra har en korresponderande bas och varje bas har en korresponderande syra.
Vad är formeln för pH?
pH = -lg[H+] i Molar
vad är CL- (kloridjon), en bas eller syra? (är den stark/svag)
CL- är en väldigt svag bas
Ge exempel på en svag och en starkare bas och förklara hur deras affinitet för protoner är
En svag bas som CL- har en låg affinitet för protoner.
NH3 (starkare bas) har en högre affinitet för protoner.
Vatten, är det syra eller bas?
Amfolyt = både syra och bas
H2O H+ + OH-
Vad är en amfolyt? samt ge exempel på en
T.ex vatten, både en syra och en bas som både kan ta upp protoner och ge ifrån sig protoner.
Hur bereder man en buffert?
Genom att blanda syra med dess korresponderandebas (enklast)
Vad är vattnets jonprodukt i ca 25C
Kw= 10^-14 M^2
10 upphöjt i minus 14 molar upphöjt i 2
Hur många H+ /OH- måste det finnas i rent vatten?
I rent vatten måste det finnas lika många H+ som OH-
Vad säger oss syrakonstanten (Ka)?
Ka = pKa
Berättar vilken protonkoncentration vi har när man har lika mycket bas som syra.
Att vi kan ha olika syra-bas system. När det är lika mycket syra och bas i lösningen så är ptotonkoncentrationen 1/1 (osäkert kolla om rätt)
Vad styrs nästan alla processer i kroppen av?
nästan alla processer i kroppen styrs av proteiner. Ribosomer är den makromolekyl som skapar proteiner
ska kunna använda pH = pKa + lg[A-]/[HA-]
se till att du kan räkna med det till tentan (kolla PP slide 8)
Varje syrabasfall har ett visst pKa värde. Har vi olika syrabasfall kan vi få olika pH varför?
om man vet pKa för ett syra-baspar och förhållandet mellan basens och syrans koncentrationer är kända, kan man beräkna pH:t.
Vad är pH värdet inne i cellen?
ca 7,5
eller 7,2 + log([HPO4^2-]/[H2PO4-)
Vad är pH om vi har lika mycket koncentration av bas som vi har av syra?
pH = pKa
Har vi lika mycket koncentration av bas som syra då är pH = pKa
Om [bas] > [syra] så är pH > pKa och tvärtom
Vad är koncentrationen av syra resp bas i en lösning med 25 mM HAc- NaAc, pH 4,9? pKa för HAc är 4,75.
[NaAc] + [HAc] = 25mm (milimolar)
pH = 4,9 pKa = 4,75
[HA]= 25mm - [Ac]
4,9 = 4,75 + lg[Ac]/25-[Ac]
lös ut [Ac]
4,9 - 4,75 = lg[Ac]/25 - [Ac]
0,15 =
10^0,15 = 10^lg[Ac]/25-[Ac]
1,4 = [Ac]/25-[Ac]
lös ut [Ac]
[Ac] = 15mM –> [HAc] = 25 -15 = 10mM
Om [bas] > [syra] så är pH > pKa och tvärtom
Om [bas] > [syra] så är pH (…?) pKa.
vas ska stå istället för “(…?)”
Förklara?
Om [bas] > [syra] så är pH > pKa och tvärtom
Så ju mer bas man har desto större blir pH och mindre pKa
Vad är proteiner?
En lång kedja av sammanlänkade aminosyror
Vad är en buffert?
En buffert motverkar kraftiga förändringar av pH vid tillsats av syra eller bas.
Vi behöver det för att motverka de små syror (protoner) vi får i olika kemiska föreningar i kroppen bl.a.
Hur bereder man en buffert?
Genom att blanda syra med dess korresponderande bas (enklast)
Vad är C-terminalen?
C-terminalen är karboxyterminalen på proteinet.
Vad sker med basen när vi ökar pH?
vad händer med syra när pH ökar?
ökar vi pH blir det mer av basen och vid pH8 t.ex är det tusen gånger mer bas än syra
Syra minskar med ökande pH.
t: ex vi pH = pKa +1
ca. 91% bas, 9% syra
runt pKa värdet finns det tillgängliga syror eller bas
Två viktiga Buffertsystem i kroppen + deras formel
ffa fosfat inne i cellen: H2PO-4 H+ + HPO2-4 pKa=7,2
i blodet, bikarbonat buffertsystem: CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO-3 pKa = 6,1
Vad är buffertkapacitet?
Buffertkapacitet: en lösnings förmåga att motsätta sig
förändringar av pH.
- Om minskningen av pH är liten är lösningens buffertkapacitet stor.
- Buffertkapaciteten är proportionell mot koncentrationen av bufferten.
- Man kan visa att buffertkapaciteten är max vid pH= pKa samt 1/3 av max vid pH= pKa±1. Det är runt pKa-värdet som protoner tas upp och avges.
Vad betyder stoichiometriskt?
inom kemi betyder det att relatera till eller beteckna kvantiteter av reaktanter i enkla integrationsförhållanden, såsom föreskrivs av en ekvation eller formel.
Vad sker med pH när vi har svårt att andas?
Om man får svårt att andas och inte kan få ut sin koldioxid så kan pH värdet sjunka
Vad styrs nästan alla processer i kroppen av?
nästan alla processer i kroppen styrs av proteiner. Ribosomer är den makromolekyl som skapar proteiner.
Varför är proteiner viktiga bl.a?
Styr nästan alla processer i kroppen
viktiga vid läkemedelstillverkning/behandling
kan bota och orsaka (vid brist på dem) sjukdomar som insulin och diabetes t.ex
Hur många proteinkodande gener har vi ungefär?
20 000 olika gener som kodar för proteiner i människor
vad är R i ett protein/aminosyra t.ex?
Aminosyrors sidokedja som ger aminosyran dess specifika egenskaper
Vilka sorters sidokedjor finns det?
(du ska kunna se en aminosyra och säga om den är polär, laddad eller hydrofob
Vi har:
- laddade aminosyror
- Polära (inte laddade men de har en partiell positiv laddning)
- Hydrofoba sidokedjor
Vätebindningar är icke-kovalenta bindningar i proteiner bla. förklara hur de motsatta ladningar kan bindas till varandra och skapa vätebindningar
Det elektronpar i en syre- eller en kväveatom som inte ingår i en bindning har ofta en partiell negativ laddning (δ-) medan
det väte som är bundet
till en syre- eller en kväveatom har en partiell positiv laddning(δ+).
Dessa motsatta laddningar kan bindas till varandra: vätebindning. I motsats till rena elektrostatiska bindningar är vätebindningar starkast i en viss riktning och de har ett visst avstånd (ca. 3 Å = 0,3 nm).
I vilket tillstånd är proteinet mer stabilt?
Proteinet är mer stabilt i ett väckad tillstånd, då bildas många icke kovalenta interaktioner
Vad utgörs ett proteins backbone av?
Ett proteins backbone utgörs av peptidbindningar o alpha-kolen
Bindningar och krafter som bidrar till veckning (folding)
vätebindningar
- motsatta laddningar binds till varandra, starkast i en viss riktning och beroende på längd.
hydrofob effekt (jätteviktig för att proteiner ska vecka sig till globulära strukturer) - Vattnet kring hydrofoba molekyler är ordnat, men om de hydrofoba molekylerna slås ihop, minskar mängden ordnat vatten och entropin ökar.
jonbindning
andra polära interaktioner
(van der Waals)
- Dessa interaktioner uppstår mellan fluktuerande, kortlivade dipoler och verkar över mycket korta avstånd.
disulfidbryggor mellan cysteiner (innehåller svavel)
- Två cysteiner kan bilda en kovalent bindning mellan olika delar av ett protein.
Finns en bokstav för varje aminosyra och vi ska kunna veta att detta är sekvensen för proteinet när vi ser boksteverna.
Primärstruktur = aminosyrasekvensen
Hur kan proteinsekvensen skrivas ut (2 sätt)
Sekvensen. Ett protein är en lång kedja av aminosyrarester som sitter ihop med peptidbindningar.
- Enbokstavsbeteckningar för aminosyrarester används när en längre proteinsekvens skrivs ut: MVLSPADKTNVKAAWGKVGA…
- Trebokstavsbeteckningar för aminosyrarester används ofta i löpande text:
”The sequence starts with Met followed by Val”
Hur ser ett protein ut i sin sekundärstruktur (2 sätt det kan sitta på)
Sekundärstruktur =
alpha-helix: som spiral
- stabiliseras genom vätebindningar mellan atomer i ryggraden och genom interaktioner mellan atomer i sidokedjor och ryggrad.
ß flak (sheet): går mer platt på rad
- stabiliseras också av vätebindningar mellan atomer i ryggraden och genom interaktioner mellan atomer i sidokedjor och ryggrad
Vätebindningar är icke-kovalenta bindningar i proteiner bla. förklara hur de motsatta laddningar kan bindas till varandra och skapa vätebindningar
Det elektronpar i en syre- eller en kväveatom som inte ingår i en bindning har ofta en partiell negativ laddning (δ-) medan
det väte som är bundet
till en syre- eller en kväveatom har en partiell positiv laddning(δ+).
Dessa motsatta laddningar kan bindas till varandra: vätebindning.
I motsats till rena elektrostatiska bindningar är vätebindningar starkast i en viss riktning och de har ett visst avstånd (ca. 3 Å = 0,3 nm).
